靶向HLAII的H7N9流感DNA疫苗：雪貂模型中的剂量依赖性保护与临床转化前景

《npj Vaccines》：An HLAII-targeted DNA vaccine against influenza H7N9 protected mice and ferrets from a virus challenge

为解决当前季节性流感疫苗对新型大流行潜力病毒株保护力不足的问题，研究人员开展了一项针对H7N9禽流感的HLAII靶向DNA疫苗研究。该研究证实，该疫苗在小鼠和雪貂模型中均能诱导高水平中和抗体及T细胞应答，并实现剂量依赖性的完全保护，显著降低病毒复制与肺部病理损伤，为应对未来流感大流行提供了重要的临床前数据支持。

　　

论文解读

研究背景：流感大流行的“达摩克利斯之剑”与疫苗研发的困境

流感病毒以其惊人的变异能力，始终是悬在人类头顶的“达摩克利斯之剑”。无论是通过抗原漂移（Antigenic Drift）还是抗原转换（Antigenic Shift），它都可能摇身一变，成为引发下一次全球大流行的元凶。2013年出现的H7N9禽流感病毒，以其高致病性和近40%的病死率，敲响了警钟。而近期H5N1在哺乳动物间的广泛传播，更是加剧了人们对下一次流感大流行的担忧。

面对这种不确定性，我们手中的武器——季节性流感疫苗，却显得力不从心。它们对新型大流行潜力病毒株的保护效果有限。因此，开发一种能够快速更新、快速部署的通用疫苗平台，成为应对未来威胁的关键。mRNA疫苗在新冠疫情期间证明了其快速研发的优势，但其对冷链运输的严苛要求，可能成为全球公平分配的巨大障碍。相比之下，DNA疫苗具有热稳定性好、易于大规模生产的优点，但其在大型动物和人体中的免疫原性通常较弱，限制了其应用。

研究策略：精准“导航”的DNA疫苗

为了解决DNA疫苗效力不足的难题，来自荷兰、挪威等国的研究团队另辟蹊径，设计了一种“靶向递送”策略。他们不再让疫苗抗原在体内“漫无目的”地游荡，而是为其装上了“GPS导航系统”，将其精准地引导至抗原呈递细胞（Antigen Presenting Cells, APC）的表面。

这项发表在《npj Vaccines》上的研究，展示了一种靶向人类白细胞抗原II类（Human Leukocyte Antigen class II, HLAII）的DNA疫苗。该疫苗编码一种融合蛋白，其结构像一个“X”形分子，包含三个关键部分：

1. 1.
   靶向单元：一个单链抗体片段（scFv），专门识别并结合APC表面的HLAII分子。
2. 2.
   二聚化单元：来自人IgG3的铰链区和C_H3结构域，负责将两个分子连接在一起，形成二聚体。
3. 3.
   抗原单元：来自H7N9流感病毒（A/Shanghai/2/2013）的血凝素（Hemagglutinin, HA）。

当DNA疫苗被细胞摄取并表达后，会分泌出这种“X”形疫苗蛋白。该蛋白能主动找到并“锚定”在APC表面的HLAII分子上，从而将流感病毒的关键抗原HA高效地呈递给免疫系统，特别是B细胞，以诱导产生强大的中和抗体。

关键方法

研究人员首先构建了靶向小鼠MHCII或人HLAII的DNA疫苗质粒，并验证了其在体外的蛋白表达。随后，他们分别在BALB/c小鼠和DQ2转基因小鼠中评估了疫苗的免疫原性和保护效力。为了更贴近人类反应，研究团队在雪貂（流感研究的金标准模型）中进行了关键的临床前研究。雪貂被分为三组，分别接受高剂量（3.0 mg）、低剂量（0.3 mg）的HLAII靶向疫苗或生理盐水对照，通过无针注射系统进行两次免疫。研究人员系统评估了疫苗的安全性、诱导的抗体和T细胞反应，并最终通过高致病性H7N9病毒攻击实验，检验了疫苗的保护效果。

研究结果

1. 小鼠模型中的免疫保护

研究人员首先在小鼠模型中验证了疫苗概念。结果显示，无论是靶向小鼠MHCII还是人HLAII的疫苗，均能诱导产生针对H7N9病毒的高水平抗体。更重要的是，接种疫苗的小鼠在受到致死剂量的异源H7N1病毒攻击后，获得了完全保护，而对照组小鼠则出现死亡。这表明该疫苗不仅能诱导强烈的免疫应答，还能提供交叉保护。

2. 雪貂模型中的剂量依赖性免疫应答

在雪貂模型中，研究人员观察到了剂量依赖性的免疫反应。接种一剂高剂量（3.0 mg）疫苗后，雪貂体内即可检测到显著升高的血凝抑制（HI）抗体和中和抗体。而低剂量（0.3 mg）组则需要第二剂加强免疫才能达到相似水平。此外，疫苗还成功诱导了T细胞免疫应答，表现为干扰素γ（IFNγ）的分泌增加，这为应对病毒变异提供了另一道防线。

3. 完全保护与显著降低的病毒复制

病毒攻击实验是检验疫苗效力的“终极考验”。结果显示，高剂量疫苗组（3.0 mg）的雪貂完全免受临床疾病困扰，没有出现发热、体重下降或任何临床症状。而低剂量组（0.3 mg）的雪貂虽然出现了发热和体重下降，但恢复速度远快于生理盐水对照组。在病毒学层面，高剂量疫苗显著降低了雪貂咽喉、鼻甲、气管和肺组织中的病毒载量，其中两只雪貂在所有检测样本中均未检测到病毒。这表明疫苗不仅能预防疾病，还能有效抑制病毒在体内的复制和传播。

4. 显著改善的肺部病理

解剖分析进一步证实了疫苗的保护效果。生理盐水对照组的雪貂肺部出现了大面积的暗红色实变，组织学检查显示严重的支气管炎、肺泡水肿和炎性细胞浸润。相比之下，高剂量疫苗组的雪貂肺部病变显著减轻，平均实变面积和病理学评分均远低于对照组。免疫组化染色也显示，高剂量组肺组织中流感病毒抗原阳性细胞极少，而对照组则广泛存在。

结论与展望

这项研究为应对未来流感大流行提供了一项强有力的候选疫苗策略。该HLAII靶向DNA疫苗平台具有多重优势：

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  快速响应：DNA疫苗易于设计和生产，可快速更新以匹配新出现的病毒株。
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  高效免疫：通过靶向APC，该平台能高效诱导高水平的中和抗体和T细胞应答，克服了传统DNA疫苗效力不足的瓶颈。
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  完全保护：在雪貂这一金标准模型中，高剂量疫苗实现了对高致病性H7N9病毒的完全保护，并显著降低了肺部病理损伤。
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  安全性良好：疫苗在雪貂中耐受性良好，仅引起短暂、轻微的局部皮肤反应。

基于这些令人鼓舞的临床前数据，该疫苗已获批进入I期临床试验（NCT06046092），旨在评估其在人体中的安全性和免疫原性。如果成功，这种“即插即用”的疫苗平台有望成为我们应对下一次未知流感大流行的“通用钥匙”。